基于归一化LMS滤波校正的核辐射法液位计设计

在工业现场环境对液位的测量中,噪声的干扰会影响测量精度。为提高粘稠状态下液位测量精度,设计了一种基于归一化最小均方误差(LMS)滤波方法校正的核辐射法液位测量系统。以STM32为控制核心,利用基于HART总线HT1200M芯片进行数据传输与接收,归一化LMS滤波算法能够进行更精确的滤波处理,计算系统迭代权矢量,进行权系数更新,有效消除系统液位测量噪声,提高液位测量精度。测试数据表明,归一化LMS滤波方法校正的核辐射法液位计在自适应规则下能够消除测量系统噪声干扰,提高液位测量精度,液位计能够满足工业现场环境对液位测量要求,能够提高相关工业自动化程度。     

基于TDC-GP22的细长竖管内脉冲激光液位计设计

在细长竖管内安装液位计是测量目标水位高低的常用方式,为了改进当前项目中使用的超声波液位计量程不足、受环境因素影响较大的情况,基于TDC-GP22计时芯片设计了一款宽量程、高精度的脉冲激光液位计。其中硬件方面还包含了STM32最小系统、激光发射和回波信号调理电路等,软件方面以激光测距为理论依据,使用了平均值滤波方式减小误差。经实验验证,文中设计的激光液位计在10 m量程范围内,最大绝对误差为15 mm,最大相对误差为0.3%,与超声波液位计相比具有量程更大和受环境因素影响更小的优点。     

三门核电超声波液位计跳变故障分析及解决

三门核电三废系统中使用西门子超声波液位计进行液位测量,在调试阶段多次出现因液位计跳变导致的相关设备联锁误动作。本文主要对造成三门核电超声波液位计跳变故障的各方面原因进行分析,提出相应的解决方案,消除故障,实现液位的可靠测量,并为后续超声波跳变故障的处理提供借鉴。     

基于ARM Cortex-M3便携式智能超声波液位计

为了准确测量环境恶劣工业生产中的液位以保证生产效率,通过研究超声波测距工作原理,采用新型高性能、低功耗和低成本的ARM-Cortex M3内核微控制器,结合超声波技术、红外传输与DSl820温度补偿修正设计了一款便携式智能超声波液位计。其采用的先进微处理器以及无线传输的方式,简化了硬件电路,优化了软件编程。研究表明:该液位计设计提高了液位测量精度、实时性、灵活性与快速性。     

基于ARM的一体式超声液位计的设计

介绍了基于ARM的一体式超声波液位计的设计。超声波液位计选用ARM7TDMI-S内核的LPC2119作处理器,加强了系统对超声波回波信号的处理能力。系统采用收发一体式电路设计,利用LPC2119芯片内部的CAN总线控制器设计了CAN总线通信接口。温度补偿选用一线式数字温度传感器DS18B20进行温度测量,软件使用查表法实现。系统软件的设计使用对超声波回波信号进行数字滤波、数值处理的方法计算回波信号的起始点,提高了液位测量的精度。     

基于ARM的超声波液位计的设计

液位测量广泛应用于石油、化工、污水处理等领域,针对传统液位计测量时存在的弊端,设计了一种基于ARM的超声波液位测量系统。该系统以ARM为开发平台,硬件部分设计了超声波驱动电路、回波信号处理电路、滤波电路、A/D转换电路以及RS232通信电路。硬件设计时采用复位电路来保证系统的正常运行。软件设计时采用声速补偿、滤波等方法减少误差,提高系统稳定性。实验表明,该超声波液位计使用方便、精度高,可满足工业生产中对液位测量的要求,具有一定的工程价值。     

超声波液位测量方法的研究

针对声速受环境条件的影响发生变化的特点，介绍了一种新型超声波液位测量方法。利用固定挡板反射回波进行声速校正，获得超声波实际传播速度，并用C51单片机中断功能实现超声波传播过程的精确计时，从而实现对液位的精确测量。对超声波液位计的系统结构进行了整体设计及软件设计。与温度补偿型声速校正方法进行了比较，此方法可简化系统结构，提高精度，性能更加稳定，是超声波液位计发展的新方向。     

导波雷达液位计在方家山核电站的应用

液位测量是核电站自动控制系统中重要组成部分。导波雷达液位计基于电磁波的时域反射(TDR)原理,具有受环境影响小、测量精度高等诸多优点。方家山项目是导波雷达液位计第一次在二代改进型核电站核岛厂房进行应用。通过研究,报告了导波雷达液位计在方家山项目中的选型与应用,阐述了导波雷达液位计的工作原理、性能特点、使用注意问题以及在ASG系统液位测量方面的应用。     

液位计示值误差测量结果不确定度评定研究

浮子式液位在很多工业生产现场得到广泛应用,液位计具备的测量误差将直接影响控制精度,为保证液位计测量精度,需要把液位计交由具备资质的计量机构进行检定。本文对液位计生产技术和检定技术发展现状进行了分析,并对液位计测量依据进行探讨,并对示值误差测量结果的不确定度评定进行了深入研究,可供相关人员参考。     

基于HT1200M的导波雷达液位测量系统设计

为提高高污染与高温环境下液位测量精度,设计了一种基于HT1200M的导波雷达液位测量系统。系统以STM32F103为控制核心,利用基于HART协议HT1200M芯片进行信号传输与接收,通过自适应LMS(最小均方误差)算法对测量结果进行滤波处理,有效去除回波波束干扰噪声,提高测量精度。结果表明该测量系统精确度高,能够满足工业现场环境对液位测量要求,能够提高相关工业自动化控制程度。     

基于无线通信的射频导纳液位计

设计了一种运用射频导纳原理的液位计，给出了射频导纳液位计的工作原理、电路设计以及无线通信接口的软硬件设计。所设计的液位计不仅改进了传统电容式液位计测量导电黏性液体液位时由于挂料而造成的虚假液位，而且能够明显减少恶劣的工业环境影响，具有高精度，适应范围广等特点。     

基于STM32的高精度超声波热量表设计

目前,超声波热量表在国内的应用效果并不理想,根本原因是精度较低且普遍具有高功耗。为了进一步提高超声波热量表精度,探讨基于STM32的高精度超声波热量表的科学设计至关重要。因此,介绍了超声波热量表的测量原理,并在此基础上通过完善超声波热量表软硬件设计,提高其测量精度,以更好地发挥其应用价值。     

U型超声波液位计

U型超声波液位计,是采用二线制传送方式,检测器和变换器呈紧凑的一体化结构的新型液位计。其结构和性能均居世界领先地位,现已投放市场。本仪表的测量是通过测量超声波从检测器到被测量液面往返一次所需的时间来实现的,是一种非接触式液位测量计。同时,仪表内部安装有温度传感器,所以能够根据温度变化对音速进行自动补偿,     

TDC-GP21在超声波传播时间测量中的应用

在超声波应用中,超声波传播时间的测量精度非常关键.提出了基于STM32F103单片机和TDC-GP21芯片的超声波传播时间测量方案和一种提高过零点检测精度的测量原理及高信噪比过零点选择比较电路.系统实现的时间检测精度为10 ns量级.     

TDC-GP22在高精度超声波热量表中的应用

采用TDC-GP22芯片测量超声波在水中顺流和逆流传播时的时间差来间接测算水速和水流量,用K系数法对流量和温度差进行积分求出热量。结合STM32F103C8T6低功耗单片机,完成了对超声波热量表软件系统和硬件系统的设计,提高了测量精度,降低了功率消耗和成本的投入。经多次测量结果证明:该超声波热量表测量精度可达热量表行业标准的2级要求。     

改进型浮子液位计在槽体液位测量中的应用

浮子液位计在液位测量中有着广泛的应用,但对于易于挥发结晶的介质和粘稠状介质传统浮子液位计都会受到其影响。由于地下槽体测量环境复杂、干扰因素较多,针对地下槽体液位测量环境的实际状况深入分析,并结合传统浮子液位计的测量原理和结构特点,提出了一种具有精确度高、制作简单、环境适应性强、抗干扰能力强、耐腐蚀、维护方便等优势的改进型浮子液位计。该改进型浮子液位计不仅继承了传统浮子液位计优点,并通过结构改造成功克服了传统浮子液位计在液位测量过程中的局限性。该研究成果解决了地下槽体液位测量过程中常见的问题,同时对石油,焦化,化工等行业生产过程中地下槽体液位计的使用方法提供了一些参考。     

液位计智能化检测系统的应用研究

针对目前液位计测量精度不足、智能化程度低的问题，提出了一种新的液位计智能化检测系统。该系统以绝对编码器为标准器，以高精度快速检测系统为核心，实现了液位计的智能化快速检测。根据实际应用表明，新的液位计智能检测系统能够将液位计的测量精度提高到0.01 mm，对溢流后液位高度的重复性检测精度小于0.05 mm，有效提升了液位计的应用可靠性。     

低加远传液位计信号跳变故障原因与对策

阐述了导波雷达液位计的测量工作原理，结合某电厂低加液位计的实际应用情况，发现在测量过程中液位信号出现频繁波动，导致低加远传液位监测异常。通过对火力发电机组低加远传液位计显示不准进行研究，形成对低加远传液位计连通管增加平衡筒的研究成果，从而保证火力发电机组低加水位的“精准”测量。通过对低加远传液位计测量筒引出管路增加平衡筒技术改造的方式，将有效解决由于负压导致的低加液位测量不准的问题。此研究成果解决了低加远传液位计不准的“短板”问题，提升了机组的安全性、经济性。同时，研究成果将适用于火电机组低加液位计测量，其采用导波雷达液位计，且测量筒与容器直接相连的测量方式。此研究成果具有可推广性和复制性。     

高精度原油储罐液位计研究

通过对数字式电容液位计及等值基准电容补偿法的研究，提出将数字式电容液位计与压差法相结合，由数字式电容液位计测量原油液位和油水界面的高度，等值基准电容法补偿由于环境温度、极板腐蚀和油液粘结带来的测量误差，采用压差法测量混油密度，依据混油密度和液位高度求得油重及容积；通过高精度A/D板采集模拟和数字信号，连续对储罐内原油的液位、密度、温度等各种参数进行运算，并由智能监测仪实施全自动显示，其测量精度可达到毫米级。     

超声波多普勒流量计的设计

针对传统的超声波多普勒流量计存在的精度低、稳定度差、动态响应慢的问题,研制了一种新型的超声波多普勒流量计。硬件部分主要设计了超声波换能器的发射与接收电路、功率放大与滤波电路、混频电路以及STM32F4及其外围器件。采用STM32F4作为超声波多普勒流量计的主控芯片,STM32F4采用Cortex-M4内核,其内置硬件FPU单元,在数字信号处理方面还增加了DSP指令集,使得它在数字信号处理方面的能力得到大大的提升。在硬件电路中选用高精度的DDS芯片产生基准信号来驱动超声波换能器。在频移信号处理方面,采用中频解调技术将频移信号解调到10 k Hz,提高了系统测量的稳定度以及对流速变化的响应速度。运用快速傅里叶变换算法(FFT)对STM32F4采集到的频移信号进行频谱分析,有效地提高了超声波流量测量系统的精度,并以matlab为分析工具对采集到的多普勒频移信号进行频谱分析,从而得到其频率的变化。